CN110922302B - 一种燃料乙醇双负压粗馏塔差压蒸馏脱水生产工艺 - Google Patents

一种燃料乙醇双负压粗馏塔差压蒸馏脱水生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃料乙醇双负压粗馏塔差压蒸馏脱水生产工艺，其步骤为：将发酵成熟醪A脱气加热后送入粗馏塔A进行蒸馏；将发酵成熟醪B预热脱气后一部分送入粗馏塔B进行蒸馏，另一部分预热后进入组合塔中；粗馏塔A和在粗馏塔B中蒸馏产生的粗酒精收集在粗酒精罐中及杂酒暂贮罐中；将粗酒精预热后泵到精馏塔，在塔顶部区域得到高浓度的乙醇；发酵成熟醪B脱气后的另一部分的醪液与组合塔废醪预热后进入组合塔中，由组合塔塔顶引出高浓度的酒精蒸汽送往分子筛脱水装置，在分子筛脱水装置中吸附脱水后得到无水乙醇。本发明能处理两种不同的醪液，且脱气效果理想，避免了醪液中夹带的不凝气体对蒸馏系统的影响，生产高品质无水乙醇。

Description

一种燃料乙醇双负压粗馏塔差压蒸馏脱水生产工艺
技术领域
本发明涉及燃料乙醇生产技术领域，特别是一种燃料乙醇双负压粗馏塔差压蒸馏脱水生产工艺。
背景技术
燃料乙醇产品主要作为燃料和化工生产原料等应用，其应用广泛。但在现有的燃料乙醇生产工艺中，不能处理不能相混的两种不同浓度的醪液，且脱气效果不理想，醪液中夹带的CO2等不凝气体会对蒸馏系统的影响，满足不了生产的需要。
因此，需要一种解决上述问题的方案。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种能处理两种不同浓度或者两种不能相互混合的醪液，脱气效果理想，避免了醪液中夹带的不凝气体对蒸馏系统的影响，生产99.5％以上高品质无水乙醇的燃料乙醇双负压粗馏塔差压蒸馏脱水生产工艺。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种燃料乙醇双负压粗馏塔差压蒸馏脱水生产工艺，其步骤为：
将发酵成熟醪A进入脱气塔脱气后加热再送入粗馏塔A进行蒸馏；
将发酵成熟醪B进行预热，然后送入粗馏塔B脱汽罐进行脱除CO2等气体，脱气后一部分醪液从脱气罐流至粗馏塔B顶部进料进行蒸馏，另一部分脱气后的醪液预热后进入组合塔中；
在粗馏塔A和在粗馏塔B中经过蒸馏后的不含酒精的废醪液在塔底部排出，从粗馏塔A和粗馏塔B冷凝系统出来的一些粗酒精的冷凝液收集在粗酒精罐中及杂酒暂贮罐中；
将粗酒精经预热器预热后泵到精馏塔的中段，粗酒精在精馏塔中通过汽液传质交换，在塔顶部区域得到高浓度的乙醇；
粗馏塔B脱汽罐脱气后另一部分的醪液经过组合塔废醪预热后进入组合塔中，由组合塔塔顶引出高浓度的酒精蒸汽送往分子筛脱水装置；
高浓度的酒精蒸汽在分子筛脱水装置中吸附脱水后得到无水乙醇。
作为本发明的进一步改进：发酵成熟醪A进入脱气塔脱气后加热的工艺为：
发酵成熟醪A进入脱气塔；
来自粗馏塔A的部分粗酒汽也进入脱气塔，在汽液交换过程中，醪液中的CO2等气体被脱除；
随后，醪液被加热后再与粗馏塔A废醪液进行预热。
作为本发明的进一步改进：所述发酵成熟醪B由粗馏塔B酒汽、粗馏塔B废醪进行预热。
作为本发明的进一步改进：所述精馏塔还引出有杂醇油，所述杂醇油经冷却后送到杂醇油分离器中，并用经过冷却后的精馏塔塔底余馏水稀释，杂醇油作为较轻的上层液体与较重的水相分离，下层液体循环回到杂酒精罐中。
作为本发明的进一步改进：所述粗馏塔A和所述粗馏塔B通过再沸器接受从组合塔塔顶酒汽供给的热负荷加热，所述粗馏塔B同时通过再沸器接受脱水后的成品燃料乙醇酒成品汽的热负荷加热。
作为本发明的进一步改进：所述精馏塔采用蒸汽通过再沸器供热，所述精馏塔的废水一部分供组合塔再沸器作为清液相传热介质。
作为本发明的进一步改进：所述粗酒精罐中及杂酒暂贮罐中还包括杂醇油洗涤水以及从淡酒罐来的淡酒。
作为本发明的进一步改进：所述组合塔废醪由组合塔底排出的废醪液先预热进组合塔的成熟醪后形成，且所述组合塔废醪与粗馏塔B废醪液一起回用拌料。
作为本发明的进一步改进：分子筛脱水装置的工作过程为：
设置吸附床A进行吸附操作，同时设置另一分子筛塔B进行解析操作；
当吸附床A吸附完成，分子筛塔B再生完成后，吸附床A转入再生过程，分子筛塔B进入吸附状态，操作周期性循环。
作为本发明的进一步改进：所述脱气塔顶操作压力为－90～－10kPa，塔顶温度50～90℃，塔底温度55～95℃；所述粗馏塔A顶操作压力为－80～－10kPa，塔顶温度45～85℃，塔底温度60～100℃；所述粗馏塔B塔顶操作压力为－85～－10kPa，塔顶温度45～85℃，塔底温度60～100℃；所述组合塔顶操作压力为10～150kPa，塔顶温度80～105℃，塔底温度110～135℃；所述精馏塔顶操作压力为50～400kPa，塔顶温度90～125℃，塔底温度125～155℃；所述分子筛脱水系统操作压力为－90～300kPa，温度60～130℃。
本发明的有益技术效果：
1、本发明在原粗塔工艺基础上增加了另一负压粗馏塔和脱气塔，能处理两种不用浓度的醪液或者两种不能混合的醪液，且脱气效果理想，避免了醪液中夹带的不凝气体对蒸馏系统的影响。
2、本发明基于“精塔一塔供热”，精塔顶酒汽供热组合塔，组合塔顶酒汽供热粗馏塔A和粗馏塔B、分子筛脱水酒汽供热粗馏塔B的热量耦合方案，生产99.5％以上高品质无水乙醇，产品质量更好。
附图说明
图1为本发明生产燃料乙醇的工艺结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
参考图1，一种燃料乙醇双负压粗馏塔差压蒸馏脱水生产工艺，其步骤为：
将发酵成熟醪A进入脱气塔脱气后加热再送入粗馏塔A进行蒸馏；
将发酵成熟醪B进行预热，然后送入粗馏塔B脱汽罐进行脱除CO2等气体，脱气后一部分醪液从脱气罐流至粗馏塔B顶部进料进行蒸馏，另一部分脱气后的醪液预热后进入组合塔中；
在粗馏塔A和在粗馏塔B中蒸馏后的不含酒精的废醪液在塔底部排出，从粗馏塔A和粗馏塔B冷凝系统出来的一些粗酒精的冷凝液收集在粗酒精罐中及杂酒暂贮罐中；
将粗酒精经预热器预热后泵到精馏塔的中段，粗酒精在精馏塔中通过汽液传质交换，在塔顶部区域得到高浓度的乙醇；
粗馏塔B脱汽罐脱气后另一部分的醪液经过组合塔废醪预热后进入组合塔中，由组合塔塔顶引出高浓度的酒精蒸汽送往分子筛脱水装置；
高浓度的酒精蒸汽在分子筛脱水装置中吸附脱水后得到无水乙醇。
实施案例一：
本发明配置脱气塔、粗馏塔A、粗馏塔B、组合塔、精馏塔、分子筛系统，粗馏塔A和所述粗馏塔B通过再沸器接受从组合塔塔顶酒汽供给的热负荷加热，粗馏塔B同时通过再沸器接受脱水后的成品燃料乙醇酒汽的热负荷加热；精馏塔采用蒸汽通过再沸器供热，精馏塔的废水一部分供组合塔再沸器作为清液传热介质。
上述中各塔参数如下：
脱气塔顶操作压力为－90～－10kPa，塔顶温度50～90℃，塔底温度55～95℃；
粗馏塔A顶操作压力为－80～－10kPa，塔顶温度45～85℃，塔底温度60～100℃；
粗馏塔B塔顶操作压力为－85～－10kPa，塔顶温度45～85℃，塔底温度60～100℃；
组合塔顶操作压力为10～150kPa，塔顶温度80～105℃，塔底温度110～135℃；
精馏塔顶操作压力为50～400kPa，塔顶温度90～125℃，塔底温度125～155℃；
分子筛脱水系统操作压力为－90～300kPa，温度60～130℃。
其具体生产过程如下：
1)将发酵成熟醪A进入脱气塔，来自粗馏塔A的部分粗酒汽也进入脱气塔，在汽液交换过程中，醪液中的CO2等气体被脱除；醪液被加热后再与粗馏塔A废醪液进行预热，再送入粗馏塔A进行蒸馏。
2)将发酵成熟醪B由粗馏塔B酒汽、粗馏塔B废醪进行预热，然后送入粗馏塔B脱汽罐进行脱除CO2等气体，脱气后一部分醪液从脱气罐流至粗馏塔B顶部进料进行蒸馏，另一部分脱气后的醪液预热后进入组合塔中。
3)在粗馏塔A和在粗馏塔B中蒸馏的醪液，不含酒精的酒糟液在塔底部排出，从粗馏塔A和粗馏塔B冷凝系统出来的一些粗酒精的冷凝液和杂醇油洗涤水以及从淡酒罐来的淡酒均收集在粗酒精罐中及杂酒暂贮罐中；
4)将粗酒精经预热器预热后泵到精馏塔的中段，粗酒精在精馏塔中通过汽液传质交换，粗酒精得到提浓，其中的杂质得到排除，在塔顶部区域得到高浓度的乙醇；且精馏塔中还引出有杂醇油，杂醇油经冷却后送到杂醇油分离器中，并用经过冷却后的精馏塔塔底余馏水稀释，杂醇油作为较轻的上层液体与较重的水相分离，下层液体循环回到杂酒精罐中。
5)组合塔中先预热进组合塔的成熟醪排出的组合塔废醪液，排出的组合塔废醪液与粗馏塔B废醪液一起回用拌料，且粗馏塔B脱汽罐脱气后另一部分的醪液经过组合塔废醪预热后才进入组合塔中，由组合塔塔顶引出高浓度的酒精蒸汽送往分子筛脱水装置。
6)在分子筛脱水装置设置吸附床A进行吸附操作，同时设置另一分子筛塔B进行解析操作；当吸附床A吸附完成，分子筛塔B再生完成后，吸附床A转入再生过程，分子筛塔B进入吸附状态，操作周期性循环；高浓度的酒精蒸汽在吸附床A和分子筛塔B中吸附解析后得到无水乙醇。
本工艺中在原粗塔工艺基础上增加了另一负压粗馏塔和脱气塔，能处理两种不能相混的醪液或者两种不用浓度的醪液，脱气效果理想，避免了醪液中夹带的不凝气体对蒸馏系统的影响；而且基于“精塔一塔供热”，精塔顶酒汽供热组合塔，组合塔顶酒汽供热粗馏塔A和粗馏塔B、分子筛脱水酒汽供热粗馏塔B的热量耦合方案，生产99.5％以上高品质无水乙醇，产品质量更好。
实施案例二：
在本实施案例中，本实施案例与实施案例一的不同之处在于：本实施案例中将分子筛脱水装置脱水的方式替换成膜脱水的方式。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种燃料乙醇双负压粗馏塔差压蒸馏脱水生产工艺，其步骤为:
将发酵成熟醪A进入脱气塔脱气后加热再送入粗馏塔A进行蒸馏；
将发酵成熟醪B进行预热，然后送入粗馏塔B脱汽罐进行脱除CO2等气体，脱气后一部分醪液从脱气罐流至粗馏塔B顶部进料进行蒸馏，另一部分脱气后的醪液预热后进入组合塔中；
在粗馏塔A和在粗馏塔B中蒸馏后的不含酒精的废醪液在塔底部排出，从粗馏塔A和粗馏塔B冷凝系统出来的粗酒精的冷凝液收集在粗酒精罐中及杂酒暂贮罐中；
将粗酒精经预热器预热后泵到精馏塔中，粗酒精得到提浓，其中的杂质得到排除，在塔顶部区域得到高浓度的乙醇；
粗馏塔B脱汽罐中脱气后另一部分的醪液经过组合塔废醪液预热后进入组合塔中，由组合塔塔顶引出高浓度的酒精蒸汽送往分子筛脱水装置；
高浓度的酒精蒸汽在分子筛脱水装置中吸附脱水后得到无水乙醇；
发酵成熟醪A进入脱气塔脱气后加热的工艺为：
发酵成熟醪A进入脱气塔；
来自粗馏塔A的部分粗酒汽也进入脱气塔，在汽液交换过程中，醪液中的CO2等气体被脱除；
随后，醪液被加热后再与粗馏塔A废醪液进行预热；
所述发酵成熟醪B由粗馏塔B酒汽、粗馏塔B废醪进行预热；
所述精馏塔还引出有杂醇油，所述杂醇油经冷却后送到杂醇油分离器中，并用精馏塔塔底余馏水经过冷却后进行稀释萃取，杂醇油作为较轻的上层液体与较重的水相分离，下层液体循环回到杂酒罐中；
所述粗馏塔A和所述粗馏塔B通过再沸器接受从组合塔塔顶酒汽供给的热负荷加热，所述粗馏塔B同时通过再沸器接受脱水后的燃料乙醇成品汽的热负荷加热；
所述精馏塔采用蒸汽通过再沸器供热，所述精馏塔的废水一部分供组合塔再沸器作为液相传热介质；
分子筛脱水装置的工作过程为：
设置吸附床A进行吸附操作，同时设置另一分子筛塔B进行解析操作；
当吸附床A吸附完成，分子筛塔B再生完成后，吸附床A转入再生过程，分子筛塔B进入吸附状态，操作周期性循环。
2.根据权利要求1所述的一种燃料乙醇双负压粗馏塔差压蒸馏脱水生产工艺，其特征在于：所述粗酒精罐中及杂酒暂贮罐中还包括杂醇油洗涤水以及从淡酒罐来的淡酒。
3.根据权利要求1所述的一种燃料乙醇双负压粗馏塔差压蒸馏脱水生产工艺，其特征在于：所述组合塔废醪由组合塔底排出的废醪液先预热进组合塔的成熟醪后形成，且所述组合塔废醪与粗馏塔B废醪液一起回用拌料。
4.根据权利要求1所述的一种燃料乙醇双负压粗馏塔差压蒸馏脱水生产工艺，其特征在于：
所述脱气塔顶操作压力为-90～-10kPa，塔顶温度50～90℃，塔底温度55～95℃；
所述粗馏塔A顶操作压力为-80～-10kPa，塔顶温度45～85℃，塔底温度60～100℃；
所述粗馏塔B塔顶操作压力为-85～-10kPa，塔顶温度45～85℃，塔底温度60～100℃；
所述组合塔顶操作压力为10～150kPa，塔顶温度80～105℃，塔底温度110～135℃；
所述精馏塔顶操作压力为50～400kPa，塔顶温度90～125℃，塔底温度125～155℃；
所述分子筛脱水系统操作压力为-90～300kPa，温度60～130℃。
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